Beschreibungdescription
BildverarbeitungsverfahrenImage processing method
Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren zur optischen Anzeige von Informationen und/oder Signalen, wobei ein Quellbild in ein demgegenüber deformiertes Zielbild transformiert wird.The invention relates to an image processing method for the optical display of information and / or signals, wherein a source image is transformed into a target image deformed in relation thereto.
Derartige Verfahren sind unter dem Begriff „Warping"- Algorithmen bekannt und werden zur Deformation von Bildern eingesetzt. Dabei wird üblicherweise als „Warping"- Maske ein Polygonnetz zugrundegelegt. Da es dazu der Bereitstellung von Vektorscharen bedarf, handelt es sich dabei um komplizierte Techniken, die naturgemäß einen großen Speicherplatzbedarf haben und somit auch rechenintensiv sind. Dadurch sind die herkömmlichen Verfahren nach dem Stande der Technik praktisch nur in größeren Rechenanlagen, sog. „Workstations" oder dergleichen, nutzbar.Such methods are known under the term “warping” algorithms and are used to deform images. A polygon mesh is usually used as the “warping” mask. Since this requires the provision of vector shares, these are complicated techniques which naturally take up a large amount of memory and are therefore computationally intensive. As a result, the conventional methods according to the prior art can practically only be used in larger computer systems, so-called “workstations” or the like.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das gegenüber dem Stand der Technik ei- nen geringeren Speicherplatzbedarf aufweist und damit auch in Mikroprozessor-gestützten Kleingeräten mit relativ kleinen Datenspeichermodulen, wie dies beispielsweise bei Mobiltelefonen der dergleichen der Fall ist, einsetzbar ist.In contrast, the invention is based on the object of providing an image processing method of the type mentioned at the outset which, compared to the prior art, requires less storage space and thus also in microprocessor-based small devices with relatively small data storage modules, as is the case, for example, in mobile telephones of the like Case is, can be used.
Die Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, daß in einer Initialisierungsphase innerhalb des Quellbildes ein eine Deformationsrichtung bestimmender Deformationsvektor definiert wird und daß für
die jeweiligen Bildpixel des Quellbildes nach Maßgabe einer von diesem Vektor und eines die Lage der jeweiligen Bildpixel in Relation zu diesem Vektor berücksichtigenden Skalierungsfaktors funktional abhängigen Trans- formationsvorschrift jeweils eine korrespondierende Koordinatenposition in dem Zielbild ermittelt wird.In terms of process engineering, the object is achieved in that a deformation vector defining a direction of deformation is defined in an initialization phase within the source image, and for the respective image pixels of the source image are determined in accordance with a transformation rule which is functionally dependent on this vector and a scaling factor which takes the position of the respective image pixels in relation to this vector into account, a corresponding coordinate position in the target image.
Während herkömmliche Verfahren aufgrund der Bereitstellung von Vektorfeldern besonders Speicherplatz- und re- chenintensiv sind und demgemäß praktisch nur auf größeren Computern („Workstations") einsetzbar sind und zufriedenstellende Resultate erzielen, benötigt demgegenüber das erfindungsgemäße Verfahren relativ wenig Speicherplatz aufgrund eines einzigen die Deformationsrich- tung festlegenden Vektors und ist somit auch für relativ kleine Speichermodule, wie sie typischerweise in Mobil- telefonen eingesetzt werden, geeignet.While conventional methods are particularly memory-intensive and computationally intensive due to the provision of vector fields and accordingly can practically only be used on larger computers (“workstations”) and achieve satisfactory results, on the other hand the method according to the invention requires relatively little memory space due to a single direction of deformation defining vector and is therefore also suitable for relatively small memory modules, as are typically used in mobile telephones.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsverfahrens besteht darin, daß dem Skalierungsfaktor ein im wesentlichen elliptischer Funktionsverlauf derart zugeordnet wird, daß sich der Deformationsvektor ungefähr zwischen den Brennpunkten des elliptischen Funktionsverlaufs erstreckt. Im Gegensatz zum Stand der Technik, mit dessen Polygonmethode eckige Konturen im Zielbild entstehen, werden gemäß der Erfindung demgegenüber runde Strukturen im Zielbild erzielt, so daß sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders für Quellbilder eignet, die natürliche Formen, wie bei- spielsweise Gesichter, Körper oder dergleichen, aufweisen.
Ferner wird für jedes Bildpixel des Quellbildes der jeweils zugeordnete Wert des Skalierungsfaktors ermittelt, wobei der Skalierungsfaktor im wesentlichen einerseits von der aus dem Abstand A0 des jeweiligen Bildpixels (x, y) von dem Anfangspunkt (x0, yo ) des Deformationsvektors und dem Abstand Ax des jeweiligen Bildpixels von dem Endpunkt (xx, yi) des Deformationsvektors gebildeten Summe S= A0 + Ai und andererseits von der Länge L des Deformationsvektors abhängig ist. Zur Realisierung des elliptischen FunktionsVerlaufs des Skalierungsfaktors wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsverfahrens für jedes Bildpixel des Quellbildes der jeweils zugeordnete Wert des Skalierungsfaktors gemäß 1- ( (S-ccL) / (αL) ) ermittelt, wobei α eine justierbare Konstante ist, und falls der jeweils ermittelte Wert größer als Null ist, dieser positive Wert dem jeweiligen Bildpixel zugewiesen wird, während andernfalls für dieses Bildpixel der Wert des Skalierungsfaktors auf Null gesetzt wird. Um ein Quell- bild in ein demgegenüber deformiertes Zielbild zu transformieren, werden mit dem jeweiligen Wert des Skalierungsfaktors die jeweiligen Bildpixel des Zielbildes aus der koordinatenweisen Summenbildung der jeweils dazu korrespondierenden Bildpixel des Quellbildes mit dem ko- ordinatenweise gebildeten Produkt des jeweils ermittelten Skalierungsfaktors mit dem Deformationsvektor ermittelt.A preferred embodiment of the image processing method according to the invention consists in that an essentially elliptical function curve is assigned to the scaling factor in such a way that the deformation vector extends approximately between the focal points of the elliptical function curve. In contrast to the prior art, with whose polygon method angular contours are created in the target image, round structures are achieved in the target image according to the invention, so that the method according to the invention is particularly suitable for source images that have natural shapes such as faces, bodies or the like. Furthermore, the respectively assigned value of the scaling factor is determined for each image pixel of the source image, the scaling factor essentially on the one hand from the distance A 0 of the respective image pixel (x, y) from the starting point (x 0 , yo) of the deformation vector and the distance A x of the respective image pixel is dependent on the sum S = A 0 + Ai formed by the end point (x x , yi) of the deformation vector and, on the other hand, on the length L of the deformation vector. To implement the elliptical function profile of the scaling factor, according to an advantageous development of the image processing method according to the invention, the respectively assigned value of the scaling factor is determined according to 1- ((S-ccL) / (αL)) for each image pixel of the source image, where α is an adjustable constant, and if the value determined in each case is greater than zero, this positive value is assigned to the respective image pixel, while otherwise the value of the scaling factor is set to zero for this image pixel. In order to transform a source image into a target image deformed by comparison, the respective value of the scaling factor is used to convert the respective image pixels of the target image from the coordinate-wise summation of the corresponding image pixels of the source image with the product of the respectively determined scaling factor with the deformation vector, which is formed in coordinate form determined.
In einem daran anschließenden Verfahrensschritt werden in dem Zielbild aufgrund der Transformation auftretendeIn a subsequent process step, those occurring in the target image due to the transformation
Leerstellen mit neu generierten Bildpixeln aufgefüllt, indem aus den jeweiligen Farbdichtewerten von benachbart angeordneten Bildpixeln entsprechende Farbdichtewerte
für die neu generierten Bildpixel interpoliert werden. Durch das Auffüllen von derart leeren Bereichen mit entsprechend aus den angrenzend dazu abgebildeten Bildpixeln gewinnt das Zielbild an Schärfe im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen derartige Bereiche mit Bildpixeln von einheitlichem Farbdichtewert aufgefüllt werden.Empty spaces are filled with newly generated image pixels by using corresponding color density values from the respective color density values of adjacent image pixels be interpolated for the newly generated image pixels. By filling such empty areas with correspondingly from the image pixels imaged adjacent thereto, the target image gains sharpness compared to conventional methods in which such areas are filled with image pixels of uniform color density value.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemä- ßen Bildverarbeitungsverfahrens lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.Further advantageous refinements of the image processing method according to the invention can be found in the subclaims.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die oben angegebene Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Bildverarbeitungsverfahrens dadurch gelöst, daß innerhalb des Quellbildes ein eine Deformationsrichtung bestimmender Deformationsvektor definierbar ist und daß für die jeweiligen Bildpixel des Quellbildes nach Maßgabe einer von dem Deformationsvektor und einem die Lage der jeweiligen Bildpixel in Relation zu diesem Deformationsvektor berücksichtigenden Skalierungsfaktor funktional abhängigen Transformationsvorschrift jeweils eine korrespondierende Koordinatenposition in dem Zielbild ermittelbar ist. Dabei weist der Skalierungsfaktor einen im wesentlichen elliptischen Funktionsverla f auf, wobei sich der Deformationsvektor ungefähr zwischen den Brennpunkten des elliptischen Funktionsverlaufs erstreckt. Indem zur Definition einer Deformation lediglich ein einzelner Vektor erforderlich ist, hat die erfindungsge- mäße Vorrichtung einen relativ geringen Speicherplatzbedarf und läßt sich demgemäß vorteilhaft in Mikrocompu- ter-gestützten portablen bzw. mobilen Kleingeräten mit naturgemäß knappen Speicherplatzressourcen, jedoch auch
eigenständig einsetzen.In terms of device technology, the object specified above is achieved in a device for carrying out the image processing method in that a deformation vector which defines a direction of deformation can be defined within the source image and that for the respective image pixels of the source image according to one of the deformation vector and one the position of the respective image pixel in relation to this scaling factor that takes functionally dependent transformation rule into account, a corresponding coordinate position can be determined in the target image. The scaling factor has an essentially elliptical function curve, the deformation vector extending approximately between the focal points of the elliptical function curve. Since only a single vector is required to define a deformation, the device according to the invention requires a relatively small amount of storage space and can accordingly be advantageously used in microcomputer-supported portable or mobile small devices with naturally scarce storage space resources, but also use independently.
Anhand der beigefügten Zeichnung soll nachstehend eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden. In teilweise schematischen Ansichten zeigen:An embodiment of the method according to the invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In partially schematic views:
Fig. 1 ein als Graustufenfotographie ausgebildetes Quellbild,1 is a source image designed as grayscale photography,
Fig. 2 ein aus dem Quellbild von Fig. 1 gemäß dem Stand der Technik gebildetes Zielbild,2 is a target image formed from the source image of FIG. 1 according to the prior art,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines innerhalb einer Quellbild-Pixelmatrix anhand seines Anfangs- und Endpunktes definierten Deformationsvektors gemäß einer Initialisierungsphase des erfindungsgemäßen Verfahrens,3 shows a simplified illustration of a deformation vector defined within a source image pixel matrix on the basis of its start and end point according to an initialization phase of the method according to the invention,
Fig. 4 ein Eingabe/Ausgabe-AblaufSchema des erfin- dungsgemäßen Verfahrens, wobei als Eingabegrößen des4 shows an input / output flowchart of the method according to the invention, the input variables of the
Verfahrens die Quellbildpixelmatrix und die Koordinaten des Deformationsvektors eingespeist werden und als Ausgabegröße eine Zielbildpixelmatrix ermittelt wird,The source image pixel matrix and the coordinates of the deformation vector are fed in and a target image pixel matrix is determined as the output variable,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Funktionsverlaufs eines Ausführungsbeispiels des zum erfindungsgemäßen Verfahrens gehörenden Skalierungsfaktors,5 shows a perspective illustration of the functional curve of an exemplary embodiment of the scaling factor belonging to the method according to the invention,
Fig. 6 ein Höhenliniendiagramm des Funktionsverlaufs des Skalierungsfaktors von Fig. 5,6 is a contour diagram of the function of the scaling factor of FIG. 5,
Fig. 7 ein aus dem Quellbild von Fig. 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildetes Zielbild vor einem
abschließenden Interpolationsschritt, wobei ungefähr kreisförmig angeordnete Strukturaufhellungen Fehlstellen im Zielbild darstellen, sowieFIG. 7 shows a target image in front of a from the source image of FIG. 1 according to the method according to the invention concluding interpolation step, structure bridges arranged approximately in a circle representing defects in the target image, and
Fig. 8 das Zielbild von Fig. 7 mit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführter Interpolation, durch welche aufgrund der Transformation entstandene Fehlstellen aufgefüllt wurden.FIG. 8 shows the target image from FIG. 7 with interpolation carried out according to the method according to the invention, by means of which defects resulting from the transformation have been filled.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient der deformierenden Bildverarbeitung eines aus Informationssignalen zusammengesetzten Ursprungs- oder Quellbildes, welches in ein demgegenüber deformiertes Zielbild transformiert wird.The method according to the invention is used for deforming image processing of an original or source image composed of information signals, which is transformed into a target image deformed in relation thereto.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines mit 10 bezeichnetenFig. 1 shows an example of a designated 10
Quellbildes. Demgegenüber zeigt Fig. 2 ein gegenüber dem Quellbild 10 deformiertes Zielbild 10", das nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik transformiert wurde, indem das Quellbild 10 mit einem - hier nicht geson- dert dargestellten - Netz oder Gitter von Polygonen versehen wird und das Gitter zusammen mit den zugeordneten Bildpixeln deformiert wird. Aufgrund der Vielzahl von dafür erforderlichen Vektoren haben diese herkömmlichen Verfahren einen hohen Speicherplatzbedarf und sind dem- gemäß sehr rechenintensiv. Zudem weist das dadurch gebildete Zielbild 10" aufgrund der Polygon-Deformation insgesamt kantige Strukturen auf.Source image. In contrast, FIG. 2 shows a target image 10 ″ deformed with respect to the source image 10, which was transformed by a method according to the prior art by providing the source image 10 with a network or grid of polygons (not shown separately here) and that Due to the large number of vectors required for this, these conventional methods require a large amount of memory and are therefore very computationally intensive. In addition, the target image 10 ″ formed thereby has angular structures overall due to the polygon deformation.
Hier setzt nun das erfindungsgemäße Verfahren an, indem während einer Initialisierungsphase in einem durch eine Pixelmatrix gekennzeichneten Quellbild 10 eine Deforma- tions - bzw. Verzerrungsrichtung durch einen einzigen - in Fig. 3 dargestellten - Deformationsvektor 11 defi- ■
niert bzw. festgelegt wird, wobei dieser Deformationsvektor 11 durch einen Anfangspunkt 11" mit den Anfangs- punktkoordinaten (x0, y0) und einen Endpunkt 11"" mit den Endpunktkoordinaten (xx, yx) festgelegt wird und so- wohl der Anfangspunkt 11" als auch der Endpunkt 11"" innerhalb der Pixelmatrix des Quellbildes 10 liegen. Diese Initialisierungsphase ist an dem in Fig. 1 dargestellten als Graustufenfotographie ausgebildeten Quellbild 10 mit einer Projektion eines Deformationsvektors 11 veran- schaulicht.This is where the method according to the invention comes into play, in that during an initialization phase in a source image 10 identified by a pixel matrix, a deformation or distortion direction is defined by a single deformation vector 11 shown in FIG. 3 is defined or defined, this deformation vector 11 being determined by a starting point 11 "with the starting point coordinates (x 0 , y 0 ) and an end point 11""with the ending point coordinates (x x , y x ) and both The start point 11 "and the end point 11""lie within the pixel matrix of the source image 10. This initialization phase is illustrated with a projection of a deformation vector 11 on the source image 10 shown in FIG. 1, which is designed as a grayscale photograph.
Fig. 4 zeigt ein prinzipielles AblaufSchema 20 des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei als Eingangsgrößen 21 die Pixelmatrix des Quellbildes 10 sowie die Koordinaten des Anfangspunktes 11" und des Endpunktes 11"" des Deformationsvektors 11 eingegeben werden, während als Ausgangsgröße 22 die Pixelmatrix des Zielbildes anhand einer Transformationsgleichung 23 ermittelt wird.4 shows a basic flowchart 20 of the method according to the invention, the pixel matrix of the source image 10 and the coordinates of the starting point 11 "and the end point 11" "of the deformation vector 11 being input as input variables 21, while the pixel matrix of the target image is used as the output variable 22 Transformation equation 23 is determined.
In diesem Verfahrensschritt wird für jedes Pixel (xQ, yQ) aus der Pixelmatrix des Quellbildes 10 jeweils eine Koordinatenposition (xz , yz) in der Pixelmatrix des Zielbildes ermittelt, wobei diesem Verfahrensschritt die nachstehende Transformationsgleichung in Matrizen- form zugrundegelegt wird:In this method step, a coordinate position (x z , y z ) in the pixel matrix of the target image is determined for each pixel (x Q , y Q ) from the pixel matrix of the source image 10, this method step being based on the following transformation equation in matrix form:
Dabei weist die rechte Seite der Transformationsglei- chung als Eingangsgrößen 21 die jeweiligen Pixel (xQ, yQ) der Matrix des Quellbildes 10 sowie den durch die Differenz zwischen den Koordinaten des Anfangs- und des
Endpunktes (x0, yo) bzw. (xx, γ ) definierten Deformationsvektor 11 (xx . Xo, yi - y0) und einen Skalierungsfaktor F(x,y,K) auf, während demgegenüber die linke Seite der Transformationsgleichung als Ausgangsgrößen 22 die jeweils zugeordneten Pixel (xz, yz) der Matrix des Zielbildes wiedergibt; der Skalierungsfaktor ist jeweils als Hauptdiagonalelement einer (2x2) -Matrix aufgenommen, deren Außerdiagonalelemente jeweils die Null aufweisen, wobei das Produkt aus der (2x2) -Matrix und dem Deforma- tionsvektor 11 addiert mit den Koordinaten des jeweiligen Quellbildpixels (xQ, yQ) das jeweils dazu korrespondierende Zielbildpixel (xz, yz) ergibt. Der in der Transformationsgleichung aufgenommene Skalierungsfaktor F(x,y,K) ist funktional abhängig vom relativen Abstand des jeweiligen Pixels (x, y) des Quellbildes bezüglich des Anfangspunktes (x0, y0) und des Endpunktes ( i, yi) des Deformationsvektors 11 sowie einer Größe K:The right side of the transformation equation has as input variables 21 the respective pixels (x Q , y Q ) of the matrix of the source image 10 as well as the difference between the coordinates of the start and the End point (x 0 , y o ) or (x x , γ) defined deformation vector 11 (x x . Xo, yi - y 0 ) and a scaling factor F (x, y, K), while the left side of the transformation equation reproduces the respectively assigned pixels (x z , yz) of the matrix of the target image as output variables 22; the scaling factor is recorded as the main diagonal element of a (2x2) matrix, the extra-diagonal elements of which each have zero, the product of the (2x2) matrix and the deformation vector 11 being added with the coordinates of the respective source image pixel (x Q , y Q ) results in the corresponding target image pixel (x z , y z ). The scaling factor F (x, y, K) included in the transformation equation is functionally dependent on the relative distance of the respective pixel (x, y) of the source image with respect to the starting point (x 0 , y 0 ) and the ending point (i, yi) of the deformation vector 11 and a size K:
F(x,y,K) = l - ΛJ(χ-χ 0)2 +(y-y0)2 +-J(χ-χ1)2 +(y-yif -KF (x, y, K) = l - ΛJ ( χ - χ 0 ) 2 + (yy 0 ) 2 + -J ( χ -χ 1 ) 2 + (yy i f -K
KK
Nimmt dieser Ausdruck für ein jeweils eingegebenes Pixel (x, y) des Quellbildes 10 einen Wert F>0 ein, so wird dieser positive Wert diesem Pixel zugeordnet und abgespeichert, während andernfalls dieser Wert auf F=0 ge- setzt wird. Dabei ist die Größe K einerseits von der Länge des Deformationsvektors 11 und andererseits von einer justierbaren Konstante α abhängig, wobei für K folgende Beziehung gilt:If this expression assumes a value F> 0 for a respective entered pixel (x, y) of the source image 10, this positive value is assigned to this pixel and stored, while otherwise this value is set to F = 0. The size K is dependent on the one hand on the length of the deformation vector 11 and on the other hand on an adjustable constant α, the following relationship applying to K:
K = ^(xl - x0)2 + (y1 - y0y
Somit werden bei der Transformation die jeweiligen Pixel des Quellbildes 10 nach Maßgabe von deren jeweiligen Abständen zu Anfangs- und Endpunkt 11", 11"" in Richtung des durch den Anfangspunkt 11" und den Endpunkt 11'" be- stimmten Deformationsvektors 11 verschoben. Der Grad der Verschiebung bzw. Verzerrung ist abhängig von dem in der Transformationsgleichung aufgeführten Skalierungsfaktor F(x,y,K), welcher im wesentlichen aus der Summe der Abstände der jeweiligen Pixel zu Anfangs- und Endpunkt 11", 11"" in Relation zur Länge des Deformationsvektors 11 ermittelt wird, so daß Pixel, die in unmittelbarer Nähe zum Vektor 11, d.h. zum Anfangs- und Endpunkt, angeordnet sind, eine stärkere Verschiebung erfahren als solche Pixel, die in größeren Abständen dazu angeordnet sind, während Pixel mit sehr großem Abstand zum Deformationsvektor 11 praktisch unverschoben bleiben.K = ^ (x l - x 0 ) 2 + (y 1 - y 0 y Thus, during the transformation, the respective pixels of the source image 10 are shifted in accordance with their respective distances from the start and end point 11 ", 11""in the direction of the deformation vector 11 determined by the start point 11" and the end point 11 '" The degree of displacement or distortion depends on the scaling factor F (x, y, K) listed in the transformation equation, which essentially consists of the sum of the distances of the respective pixels from the start and end points 11 ", 11""in relation to the length of the deformation vector 11 is determined, so that pixels which are arranged in close proximity to the vector 11, ie to the start and end point, experience a greater shift than those pixels which are arranged at greater distances therefrom, while pixels with a very large distance remain practically unchanged to the deformation vector 11.
Fig. 5 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung 30 den graphischen Funktionsverlauf des Skalie- rungsfaktors 31, wobei im Ausführungsbeispiel für die Parameter α und K die Werte α=l bzw. K=8.6023 gewählt wurden und der Deformationsvektor mit seinen Anfangs- punktkoordinaten (-2, -2) und seinen Endpunktkoordinaten (3, 5) definiert ist.5 illustrates in a perspective representation 30 the graphical function curve of the scaling factor 31, the values α = 1 and K = 8.6023, respectively, being selected for the parameters α and K in the exemplary embodiment and the deformation vector with its starting point coordinates (-2 , -2) and its end point coordinates (3, 5).
Fig. 6 veranschaulicht in einem Höhenliniendiagramm 40 den Funktionsverlauf des Skalierungsfaktors 31. Aus diesem Diagramm 40 ist anhand mehrerer elliptisch verlaufender Höhen- oder Äquipotentiallinien 42, 42", 42"" er- sichtlich, daß die Skalierungsfaktorfunktion 31 einen elliptischen Querschnitt aufweist. Die Brennpunkte 43, 43" einer derartigen Ellipse fallen jeweils mit dem Anfangs- und Endpunkt 11" bzw. 11"" des Deformationsvek-
tors 11 zusammen. Pixel, die auf einer derartigen Ellipse mit Anfangspunkt 11' und Endpunkt 11"" des Deformationsvektors 11 als Brennpunkte 43, 43" liegen, werden gleichmäßig verschoben.6 shows the function curve of the scaling factor 31 in a contour diagram 40. From this diagram 40, it can be seen on the basis of several elliptically running contour or equipotential lines 42, 42 ", 42""that the scaling factor function 31 has an elliptical cross section 43, 43 "of such an ellipse coincide with the start and end points 11" and 11 "" of the deformation vector tors 11 together. Pixels that lie on such an ellipse with the starting point 11 'and the end point 11 "" of the deformation vector 11 as focal points 43, 43 "are shifted evenly.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden in der Ziel- abbildung, d.h. in der Pixelmatrix des Zielbildes 10"", aufgrund der Transformation entstehende Lücken, die in Fig. 7 durch kreisförmige Strukturaufhellungen 44 er- sichtlich sind, ausgefüllt. Bei diesen Lücken handelt es sich um Bereiche im Zielbild 10"', in welche keine Pixel oder nur sehr wenige Pixel des Quellbildes 10 abgebildet wurden, so daß diese Bereiche im Zielbild 10" keine Korrespondenz im Quellbild 10 aufweisen. Diese Bereiche des Zielbildes 10" werden in diesem Verfahrensschritt mit neu generierten Pixeln aufgefüllt, indem angrenzend zu diesen leeren Bereichen angeordnete transformierte Pixel ermittelt werden und aus deren jeweils zugeordneten Farbdichtewerten für die neu zu generierenden Pixel die jeweils korrespondierenden Farbdichtewerte durch Interpolation ermittelt, zugeordnet und abgespeichert werden. Fig. 8 zeigt das Zielbild 10" , bei dem diese Interpolation durchgeführt wurde; aufgrund der vorstehend erläuterten Eigenschaften der Skalierungsfaktorfunktion weist das Zielbild 10" runde Strukturen in den deformierten Bereichen auf, so daß sich das Verfahren vorteilhaft zur Darstellung natürlicher Formen eignet.
In a further process step, the target figure, i.e. in the pixel matrix of the target image 10 "", gaps resulting from the transformation, which can be seen in FIG. 7 by circular structure brightenings 44, are filled. These gaps are areas in the target image 10 "'into which no pixels or only a very few pixels of the source image 10 have been imaged, so that these areas in the target image 10" have no correspondence in the source image 10. In this method step, these areas of the target image 10 "are filled with newly generated pixels by determining transformed pixels arranged adjacent to these empty areas and determining, assigning and storing the corresponding color density values for the pixels to be generated from their respectively assigned color density values Fig. 8 shows the target image 10 "on which this interpolation was performed; Due to the properties of the scaling factor function explained above, the target image 10 "has round structures in the deformed areas, so that the method is advantageously suitable for representing natural shapes.